山腳斷層
山腳斷層（英語：Shanchiao fault）是位於大台北地區的斷層，1939年由日本地質學家丹桂之助提出發現[1]，為臺北盆地形成的主要因素。南起臺北盆地與林口台地交接處，自樹林向東北沿林口台地崖坡經蘆洲至關渡，再由北投穿越竹子湖經北磺溪河谷到達金山平原入海，陸域部分總長約35公里，根據2012年經濟部中央地質調查所進行的探勘，判定為過去10萬年內未曾經活動過的第二類活動斷層[2]。山腳斷層確認為正斷層，斷層上盤因臺北盆地陷落形成明顯的地層拖曳，斷層傾角約50至60度[3]。
海域部分依台電最新調查，推測外海ST-I線形向陸域之延伸，可與山腳斷層相接。該線形在其海域調查範圍內長度至少40公里，估算山腳斷層總長度至少74公里，但斷層向東北方海域之延伸範圍仍待確認[4]。
地質
[编辑]依臺北盆地堆積晚更新世至今的沉積層，推斷山腳斷層至少在50萬年前即已開始活動，也因大屯山火山群噴發的大量火山岩，覆蓋於山腳斷層上，使得地表斷層地形不明顯[5]。
依據中央地質調查所山腳斷層條帶地質圖幅，山腳斷層大致區分為南北兩段[6]
北段
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山腳斷層北段由新北投經大屯山竹子湖，沿南磺溪經擎天崗，再順著北磺溪至金山平原北側的斷層崖下方，進入東北海域。因斷層活動造成地質結構差異，斷層兩側之火山岩厚度有很大的差別，在北磺溪兩側岩盤垂直落差可達880公尺，北磺溪南側斷層上盤之火山岩厚度可達1500公尺，而北磺溪北側之斷層下盤的火山岩厚度僅數百公尺。山腳斷層北段之北側(下盤)岩層為中新世南莊層與桂竹林層，而斷層南側(上盤)之岩層乃漸新世五指山層，斷層兩側皆覆蓋更新世火山岩[5]。
- 金山平原段
台大陳文山教授依7口深井鑽井岩心與E-GPS量測資料，就兩井間岩盤落差最大之位置，作為推估山腳斷層位置，研判金山平原北側的線型崖地形乃屬斷層崖。推斷出山腳斷層應位在LNB-1 井與LNB-2井之間，三界橋2號井北側與斷層崖之間，以及金山5號井北側與斷層崖之間[5]。依金山6號井（400公尺）、金山7號井（376公尺）地質鑽探取樣，由淺至深大致可分四層，表層為潟湖相砂泥互層，耕作土壤與沖積礫石；第二層為沖積礫石層，屬大屯火山之安山岩；第三層為火山角礫岩、凝灰岩或集塊岩；第四層為五指山層之白色石英砂岩[7]。
- 北磺溪段
山腳斷層大致沿著北磺溪溪谷分布，從金山平原的西端進入山區，再沿北磺溪段至擎天崗鞍部。全區岩層大都屬於更新世火山岩，中新世南莊層與桂竹林層僅出露在北磺溪的北岸流域。北磺溪南岸保存相當完整之火山地形，北岸則呈許多大型的地滑區與地滑岩盤產生的裂隙，此區段無法以出露地層精確標定斷層跡，僅依地形特性推測[5]。
- 新北投至擎天崗段
擎天崗鞍部至新北投區段，地表斷層形跡非常不明顯，呈更新世火山岩，斷層兩側都有大規模的地滑區及岩層裂隙。此段受到正斷層上盤朝南的沉降作用，而岩層朝南地滑，使岩層產生裂隙。大屯山區正斷層構造不明顯，但以溫泉硫氣孔與熱液換質帶分布，東北向線型構造，顯示大屯山區仍持續受到正斷層的作用[8]。
南段
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南段由新北市樹林區向北延伸至北投，長約13公里，為第四紀沖積層所掩覆[1]。經鑽探發現山腳斷層跡距離林口台地東緣數百公尺以上，於台北盆地內山腳斷層兩側的基盤落差約有60至220公尺[9]。
由金山－淡水間微震的震源機制分析此地區大部分為正移斷層(盲斷層)，並兼具正斷層和橫移斷層的性質，斷層的傾角超過62度，長約11公里，為第二類活動斷層。盆地面與西側之林口台地落差達到700m左右；盆地西北緣重力梯度大，有正斷層向下拖曳，斷層面向東南呈高角度傾斜[10]。
斷層活動性
[编辑]第二類活動斷層
[编辑]2012年經濟部中央地質調查所調查後歸類為過去10萬至1萬年內曾經活動過的第二類活動斷層。 [11]
南段伸張量較北段大
[编辑]依據測量結果山腳斷層兩側未有明顯之水平位移速度變化，但斷層上盤仍有明顯的下陷趨勢[12]。依GPS連續觀測站結果，台北地區主要為伸張應變，平均速度場約3.5 mm/年，平均方位角為 51度，山腳斷層南段伸張量較北段大[13]。
| 山腳斷層主要特性[14] | 滑移特性 | 平行斷層水平速度變化 | 垂直斷層水平速度變化 | 垂直速度變化 |
|---|---|---|---|---|
| 山腳斷層北段 | 正移 | 1.3±4.6(mm/年) | 2.9±7.4(mm/年) | -2.2(mm/年) |
| 山腳斷層南段 | 正移 | 4.2±6.2(mm/年) | 1.0±8.6(mm/年) | -10.8(mm/年) |
可能的影響
[编辑]依山腳斷層的結構，斷層面朝東南傾斜，淺層角度約60度而深層角度不明未知，延伸至大台北都會區下方，且斷層鄰近區域之人口密度達每平方公里30000人。山腳斷層假設一旦引發直下型地震，震波將衝擊上方都會區，常造成非常嚴重的災難[2]。
山腳斷層500公尺內之中小學
[编辑]1997年8月23日當時台灣省教育廳委託中央大學，研究結果顯示山腳斷層500公尺內新北市之中小學有[15]
- 三和國小
- 成州國小
- 建國國小
- 五股國小
- 五股國中
- 德音國小
- 泰山國中
- 中角國小
- 義學國中
- 明志國小: 愛智樓出現地層下陷及裂縫，導致與其他校舍間有明顯高低差[16]。
- 丹鳳國小
- 丹鳳國中
桃園國際機場捷運土地開發案中，中港厝地區西北角可能有山腳斷層通過[17]。利用機場捷運線沿線鑽井岩心資料，研究丹鳳地區山腳斷層之地下形貌，顯示山腳斷層約以北偏東40度走向穿越中山路三段(2013年10月更名為新北大道七段)與德安街交口西側附近，呈東南向約40至50度傾角隱沒至地下深處[18][19]。
對台北盆地之效應
[编辑]- 山腳斷層上盤出現下陷永久位移，而下盤明顯抬升。 [20]
- 因震波產生之破裂方向效應(Directivity effect)，能量將朝波向前方疊加，加上盆地效應，於台北盆地內之振幅將放大，震盪時間也延長。
- 山腳斷層上盤陷落，震波在垂直斷層走向分量(strike-normal)之振幅波形較大。
- 當震源於外海且震波由海域朝盆地傳播，盆地內西北側如五股蘆洲及關渡地區，地表加速度將會最大。
- 由於盆地共振加上能量聚焦，盆地西北側之振幅皆會比較大。
- 台北盆地中的低速物質，是造成地震波傳遞過程中被放大的重要因子。經為地動觀測台北市信義區的場址效應(site effect)，信義國小下方之松山層比鄰近之吳興國小深厚，使得測得之震波也被放大。[20]
參考資料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 邱俊穎. 《山腳斷層再活動對於臺北盆地內地形變化之探討》 (PDF). 國立台灣大學地球科學系. 2007-07-01 [2018-02-15]. （原始内容存档 (PDF)于2018-02-16）.
- ^ 2.0 2.1 陳文山. 《山腳斷層》科學發展第515期. 2015-11-01.
- ^ 簡志宇. 《台北盆地西北深部構造之研究; INVESTIGATING DEEP STRUCTURES IN THE NORTHWESTERN TAIPEI BASIN》. 國立中央大學地球物理研究所. 2008-06-30 [2020-10-08]. （原始内容存档于2020-05-07）.
- ^ 經濟部中央地質調查所《核能電廠的區域地質概況》2013年 (PDF). [2015-10-17]. （原始内容存档 (PDF)于2016-02-16）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 陳文山; 游能悌; 楊小青. 《重要活動斷層構造特性調查研究計畫- 斷層活動特性分析與評估》102年度報告書 (PDF). 經濟部中央地質調查所. 2013-12-01 [2018-02-14]. （原始内容存档 (PDF)于2018-02-14）.
- ^ 《山腳斷層條帶地質圖》經濟部中央地質調查所. 2009-01-01 [2017-09-16]. （原始内容存档于2017-09-16）.
- ^ 謝凱旋; 盧詩丁; 賴慈華. 《地震地質與地變動潛勢分析(4/4) 》 (PDF). 經濟部中央地質調查所. 2011-05-01 [2018-02-14]. （原始内容 (PDF)存档于2018-02-14）.
- ^ 王朝興. 《金山地區活動斷層之淺層震測調查》. 中正大學應用地球物理研究所. 2015-07-01.
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- ^ 存档副本. [2013-01-13]. （原始内容存档于2010-03-23）.
- ^ 經濟部中央地質調查所. 活動斷層. [2019-05-30]. （原始内容存档于2019-08-21）.
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- ^ 《山腳斷層 之活動性與其對工程安全之影響》 經濟部中央地質調查所. [2018-02-14]. （原始内容存档于2015-10-02）.
- ^ 陳韋宗. 明志國小蓋在斷層帶 校舍不耐震 學童搏命上課. 自由時報. 2015-04-15 [2018-03-05]. （原始内容存档于2018-03-16）.
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- ^ 20.0 20.1 王以旻. 《山腳斷層情境地震模擬之研究Numerical Simulation Study of the Sanchiao Fault Earthquake Scenarios》. 中國文化大學地學研究所. 2013-07-04 [2018-02-16]. （原始内容存档于2018-02-16）.
參見
[编辑]外部連結
[编辑]- 經濟部中央地質調查所 《山腳斷層-2萬5000分之一的活動斷層圖》
- （[//web.archive.org/web/20160304064530/http://twgeoref.2002.moeacgs.gov.tw/article/article_view.jsp?article=00010364 页面存档备份，存于互联网档案馆） 林啟文; 張徽正; 盧詩丁; 石同生; 黃文正《臺灣活動斷層概論. 五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖說明書=An Introduction To The Active Faults Of Taiwan[With Explanatory Text Of The Active Fault Map Of Taiwan, Scale 1:500,000》,經濟部中央地質調查所特刊2000年]
- 林朝宗; 李錦發《從鑽井資料看台北斷層在台北盆地的位置及其活動性The Trace And Activity Of The Taipei Fault》地工技術Sino-Geotechnics第64期，1997 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 《山腳斷層位置》萬鼎工程、經濟部中央地質調查所 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
